[发明专利]一种管道内水位跟踪测量系统

说明书

本发明公开了一种管道内水位跟踪测量系统，属于水文测量技术领域，使用液位探测器代替现有的管道内液位探装置，避免检测装置和绳索之间缠绕打结，并且能够避免管内障碍物干扰，受环境影响小，测量精度高，使用寿命长；包括：传动索，其末端连接液位探测器；主动轮，传动索的前端固定连接主动轮，主动轮还连接动力源，主动轮能够通过传动索按照设定的程序带动液位探测器运行；用于计量传动索运动距离的从动轮，其通过传动机构同步连接角位移传感器，传动索卷绕从动轮；控制系统，液位探测器、动力源和角位移传感器连接控制系统，控制系统能够获取液位探测器位置信息和角位移传感器的测量数据，输出动力源控制信号以控制液位探测器按照设定的自动化程序自行监测。

技术领域

本发明属于水文测量技术领域，具体涉及一种管道内水位跟踪测量系统。

背景技术

管道内水位监测设备多样，但区别主要集中在传感器和采集方式方面，数据传输、储存等方面基本大同小异，目前国内使用较为广泛的水位采集装置分为压力式和浮子式两种，压力式传感器安装于水面以下，浮子式漂浮于水面。

发明人认为，浮子式传感器工作原理是通过浮子在垂直方向上随水位变化，再通过绳索牵动水位计的计程轮转动，最后将计程轮的位置变化转换为水位的测量仪器，缺点是浮子与重锤的钢绳易缠绕打结，稳定性较差，测量精度低；浮子本身在管内易受障碍物等外力因素干扰，从而造成感知误差。实际应用中，采用浮子原理的水位监测装置常出现卡阻现象。

发明人认为，压力式液位传感器的工作原理是通过置于水下的压力传感单元将水压力转换为电信号，再通过电信号与水深的换算关系推求水位，缺点是受泥沙、温度等环境因素影响大，存在温度、时间、非线性漂移等现象，使用时需定期进行校核和率定，长期观测精度较差；传感器需采用导电线缆传输信号，易受电磁干扰和雷击，工作可靠性较差；传感器安装在水底，设备维护较困难；从实际应用来看，传感器长期置于水中，使用寿命较短。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种管道内水位跟踪测量系统，使用能够主动改变位置的液位探测器，且液位探测器能自动寻找水面；采用独立的计量装置，测量精度高；液位探测器仅在探测瞬间触及水面，其他时间均离开水面，主要装置安装于管道顶端，不受环境等因素影响，使用寿命长。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的技术方案提供了一种管道内水位跟踪测量系统，其特征在于，包括：

传动索，其末端连接液位探测器；

主动轮，传动索的前端固定连接主动轮，主动轮还连接动力源，主动轮能够通过传动索按照设定的程序带动液位探测器运行；

用于计量传动索运动距离的从动轮，其通过传动机构同步连接角位移传感器，传动索卷绕从动轮，从而形成了一整套独立的计量装置；

控制系统，液位探测器、动力源和角位移传感器连接控制系统，控制系统能够获取液位探测器位置信息和角位移传感器的测量数据，输出动力源控制信号以控制液位探测器按照设定的自动化程序自行监测。

上述本发明的技术方案的有益效果如下：

1)本发明中，使用液位探测器代替现有的管道内液位探测装置，液位探测器只有在执行探测水面时触及水面，其余时段均与水面保持设定距离，且其他装置均安装在管子顶端，因此，设备不受周围温湿度、风雨雪等外界环境因素干扰，耐久性良好，使用寿命长。